Parallèlement, Thibaut Casters a étudié la direction de choeur au CNSMD de Lyon, où il a suivi entre autres les enseignements de Bernard Têtu, Nicole Corti, Claire Levacher, Joël Suhubiette et Alan Woodbridge. Il obtient son Master de direction de choeur, mention très bien, au CNSMD de Lyon en juin 2011. Il dirige régulièrement différents ensembles à Chalon sur Saône, la tour du Pin, Lyon... En 2008, il assiste Philippe Forget sur le requiem de Fauré lors du festival de Musique en Morvan et assiste en 2009 Nicole Corti pour la préparation des choeurs à l’occasion d’une Passion selon St Jean de J.S. Bach. En 2011, il dirige une création d’opéra pour enfant : «le voleur de feu» de Philippe Forget, en partenariat avec la ville de Rilleux la Pape. Depuis septembre 2011, il est le directeur artistique de la Maîtrise Saint Charles de Chalon sur Saône.